package day06;

/**
 * 在一个数组中，一个数左边比它小的数的总和，叫该数的小和
 * 所有数的小和累加起来，叫数组小和
 * 例子： [1,3,4,2,5]
 * 1左边比1小的数：没有
 * 3左边比3小的数：1
 * 4左边比4小的数：1、3
 * 2左边比2小的数：1
 * 5左边比5小的数：1、3、4、 2
 * 所以数组的小和为1+1+3+1+1+3+4+2=16
 * 给定一个数组arr，求数组小和
 */
public class Code02_SmallSum {

    public static int smallSum(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2) {
            return 0;
        }
        return process(arr, 0, arr.length);
    }

    // arr[L..R)既要排好序，也要求小和返回
    // 所有merge时，产生的小和，累加
    // 左 排序   merge
    // 右 排序  merge
    // merge
    public static int process(int[] arr, int l, int r) {
        //递归出口
        if (r - l < 2) {
            return 0;
        }
        // l < r
        int mid = l + ((r - l) >> 1);
        return process(arr, l, mid) + process(arr, mid, r) + merge(arr, l, mid, r);
    }

    /**
     * 将 [begin, mid) 和 [mid, end) 范围的序列合并成一个有序序列
     * 将 两个个数相差不大的有序的序列 合成  一个有序的序列
     */
    public static int merge(int[] arr, int begin, int mid, int end) {
        int li = 0, length = (end - begin) >> 1;
        int ri = mid, re = end;
        int ai = begin;
        int[] leftArray = new int[(end - begin) >> 1];
        int res = 0;
        // 备份左边数组
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            leftArray[i] = arr[begin + i];
        }

        while (li < length && ri < re) {
            if (leftArray[li] < arr[ri]) {
				res = res + (end - ri) * leftArray[li];
				arr[ai++] = leftArray[li++];
            } else {
                arr[ai++] = arr[ri++];
            }
        }
        while (li < length) {
            arr[ai++] = leftArray[li++];
        }
        while (ri < re) {
            arr[ai++] = arr[ri++];
        }
        return res;
    }

    // for test
    public static int comparator(int[] arr) {
        if (arr == null || arr.length < 2) {
            return 0;
        }
        int res = 0;
        for (int i = 1; i < arr.length; i++) {
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                res += arr[j] < arr[i] ? arr[j] : 0;
            }
        }
        return res;
    }

    // for test
    public static int[] generateRandomArray(int maxSize, int maxValue) {
        int[] arr = new int[(int) ((maxSize + 1) * Math.random())];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr[i] = (int) ((maxValue + 1) * Math.random()) - (int) (maxValue * Math.random());
        }
        return arr;
    }

    // for test
    public static int[] copyArray(int[] arr) {
        if (arr == null) {
            return null;
        }
        int[] res = new int[arr.length];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            res[i] = arr[i];
        }
        return res;
    }

    // for test
    public static boolean isEqual(int[] arr1, int[] arr2) {
        if ((arr1 == null && arr2 != null) || (arr1 != null && arr2 == null)) {
            return false;
        }
        if (arr1 == null && arr2 == null) {
            return true;
        }
        if (arr1.length != arr2.length) {
            return false;
        }
        for (int i = 0; i < arr1.length; i++) {
            if (arr1[i] != arr2[i]) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }

    // for test
    public static void printArray(int[] arr) {
        if (arr == null) {
            return;
        }
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.print(arr[i] + " ");
        }
        System.out.println();
    }

    // for test
    public static void main(String[] args) {
        int testTime = 500000;
        int maxSize = 10;
        int maxValue = 10;
        boolean succeed = true;
        for (int i = 0; i < testTime; i++) {
            int[] arr1 = generateRandomArray(maxSize, maxValue);
            int[] arr2 = copyArray(arr1);
            if (smallSum(arr1) != comparator(arr2)) {
                succeed = false;
                printArray(arr1);
                printArray(arr2);
                break;
            }
        }
        System.out.println(succeed ? "Nice!" : "Fucking fucked!");
    }

}
